SMT32 - Ports konfigurieren, Frage zur C-Syntax

[Peter(TOO)]

Es funktioniert endlich. Die Taktversorgung gehört an den Anfang. Anscheinend werden die Befehle, mit denen die GPIO-Register beschrieben werden, ohne Taktversorgung nicht ausgeführt.

Sinn des Ganzen ist die Stromersparnis. Bei CMOS setzt sich der Stromverbrauch aus den Leckströmen und einem Strom, welcher direkt proportional zur Taktfrequenz ist, zusammen. Bei Batteriebetrieb zählt da jedes mA! Teilweise wird aber nicht nur der Takt, sondern auch die Betriebsspannung ganzer Schaltungsteile abgeschaltet, das reduziert dann auch noch die Leckströme.

Habe aber noch einen kleinen Fehler gemacht (der sich hier nicht auswirkt aufgrund der internen Logik des Controllers, aber nichtsdestotrotz sollte man das anders machen...):
Das BSRR-Register ist ein Write-Only-Register. Daher muss die Anweisung wie folgt lauten - auch wenn es jetzt so klappt:

GPIOA->BSRR = GPIO_BSRR_BS_5;

Also keinen Oder-Operator benutzen.

Es ist egal welche Variante du nimmst.
Write-Only-Register lesen sich, in diesem Fall, immer als 0, egal auf welche Werte das Register gesetzt ist.

Wenn du jetzt mehrere Bist verwalten willst, musst du ein Schatten-Register führen.
Also eine statische Variable, welch du wie das Register behandelst. Da kannst du dann einzelne Bis setzen oder löschen.
Wenn du mit dem Modifizieren der Bits fertig bist, schreibst du den Wert der Variablen ins Register.

WO-Register verwendet der Hersteller für Register welche in typischen Anwendungen nur bei der Initialisierung der Anwendung beschrieben werden müssen. Das spart Einiges an Transistoren und Platz auf dem Chip. Bei untypischen Anwendungen muss man sich dann halt mit dem Schattenregister behelfen.

Das ist auch der Grund für die HAL-Bibliotheken. Da werden, wo nötig, Schattenregister geführt und der Programmierer muss keine Ahnung von dieser Hardware-Eigenschaft haben. Über den HAL sind alle Register auch lesbar.
Allerdings kostet dies Programmspeicher und Laufzeit. Bei zeitkritischen Aufgaben, weiss man aber nie, was der HAL so alles macht und ganz lustig kann es werden, wenn der HAL ein Update erfahren hat.

MfG Peter(TOO)

[Wsk8]

Hier mal die Ansteuerung für die LED bei einem F411RE, sollte aber identisch mit deinem sein.

#include "stm32f4xx.h"
#include "stm32f4xx_conf.h"


#define LED2_PIN                        GPIO_Pin_5
#define LED2_GPIO_PORT                    GPIOA
#define LED2_GPIO_CLK                    RCC_AHB1Periph_GPIOA


#define USER_BUTTON_PIN                   GPIO_Pin_13
#define USER_BUTTON_GPIO_PORT             GPIOC
#define USER_BUTTON_GPIO_CLK             RCC_AHB1Periph_GPIOC
#define USER_BUTTON_EXTI_LINE             EXTI_Line13
#define USER_BUTTON_EXTI_PORT_SOURCE      GPIO_PortSourceGPIOC
#define USER_BUTTON_EXTI_PIN_SOURCE       GPIO_PinSource13




void SysClock_Init(void)
{
    RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;


    /* SysTick end of count event each 1ms */
      RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);
      SysTick_Config(RCC_Clocks.HCLK_Frequency / 1000);
}


void LED_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;


    /* Enable the GPIO Clock */
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(LED2_GPIO_CLK, ENABLE);


    /* Configure the GPIO pin */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED2_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}


void LED_SetOnOff(uint8_t state)
{
    if(ON == state)
        GPIOA->BSRRL = GPIO_Pin_5;
    else
        GPIOA->BSRRH = GPIO_Pin_5;
}


void LED_Toggle(void)
{
    GPIOA->ODR ^= GPIO_Pin_5;
}

mfg

[Unregistriert]

Es ist egal welche Variante du nimmst.
Write-Only-Register lesen sich, in diesem Fall, immer als 0, egal auf welche Werte das Register gesetzt ist.

Das ist nicht richtig.
Die Variante mit dem Oder braucht unnötigerweise etliche Takte mehr, da erst das Register gelesen werden muss, danach die Verknüpfung erfolgt und anschließend der Wert zurückgeschrieben wird -> also ein Vielfaches der Zeit.

WO-Register verwendet der Hersteller für Register welche in typischen Anwendungen nur bei der Initialisierung der Anwendung beschrieben werden müssen. Das spart Einiges an Transistoren und Platz auf dem Chip. Bei untypischen Anwendungen muss man sich dann halt mit dem Schattenregister behelfen.

Auch das ist nicht richtig. Der Grund ist, dass hier für den atomaren Zugriff ein Register geschaffen wurde, welches ein Setzen oder Zurücksetzen der Pins ermöglichen sollte.
Da ist ein Lesen natürlich unsinnig. Daher ist das ein WriteOnly-Register.

[Peter(TOO)]

Auch das ist nicht richtig. Der Grund ist, dass hier für den atomaren Zugriff ein Register geschaffen wurde, welches ein Setzen oder Zurücksetzen der Pins ermöglichen sollte.
Da ist ein Lesen natürlich unsinnig. Daher ist das ein WriteOnly-Register.

Dann erklär dich mal.
z.B. bei einer I2C-Emulation muss man SDA zwischen Ein- und Ausgang umschalten. Wäre einfacher mit einem R/W-Register, besonders weil für I2C nur zwei Pins benötigt werden.
Rein technisch wäre es kein Problem nur R/W-Register zu verwenden. Wobei 10-20 zusätzliche Transistoren für ein 8-Bit Register kein Problem sein sollten.

Vermutlich sind die W/O-Register heute einfach nur alte Zöpfe.
Heute ist die µC-Entwicklung mehr oder weniger ein Lego-System. Man nimmt die fertigen Module aus der Bibliothek und der Computer fügt alles zusammen.
Da die Module in VHDL o.ä. definiert sind, können sie mit jedem Prozess verwendet werden. Manche dieser VHDL-Module sind im Kern, schon 20-30 Jahre alt und wurden nur ausgebaut.

MfG Peter(TOO)

[Unregistriert]

Was gibt es da zu erklären?
Wir reden hier über das BSRR-Register und nicht I2C oder sonstwas.
Und da ist der einzige Grund der atomare Zugriff. Punkt.

Zum Auslesen gibt es das ODR- bzw. das IDR-Register.


ARM verwendet übrigens haupsächlich Verilog, insbesondere für den Kern. Einige PrimeCells sind auch in VHDL erhältlich.

Dann erklär dich mal.
z.B. bei einer I2C-Emulation muss man SDA zwischen Ein- und Ausgang umschalten. Wäre einfacher mit einem R/W-Register, besonders weil für I2C nur zwei Pins benötigt werden.
Rein technisch wäre es kein Problem nur R/W-Register zu verwenden. Wobei 10-20 zusätzliche Transistoren für ein 8-Bit Register kein Problem sein sollten.

Vermutlich sind die W/O-Register heute einfach nur alte Zöpfe.
Heute ist die µC-Entwicklung mehr oder weniger ein Lego-System. Man nimmt die fertigen Module aus der Bibliothek und der Computer fügt alles zusammen.
Da die Module in VHDL o.ä. definiert sind, können sie mit jedem Prozess verwendet werden. Manche dieser VHDL-Module sind im Kern, schon 20-30 Jahre alt und wurden nur ausgebaut.

MfG Peter(TOO)

[White_Fox]

Hallo allerseits

Ich hab mich diese Woche mal ausgiebig mit dem Kapitel RCC im Datenblatt beschäftigt, alledings hab ich da noch ein paar Unklarheiten.

1. Was genau soll diese f(VCO) sein, von der in den Formeln zum Einstellen der Multiplikatoren immer die Rede ist? (Kapitel 6.3.2)
2. Was hat es mit "PLL" auf sich? Ist das der Taktmultiplikator?

[Peter(TOO)]

Hallo,

1. Was genau soll diese f(VCO) sein, von der in den Formeln zum Einstellen der Multiplikatoren immer die Rede ist? (Kapitel 6.3.2)
2. Was hat es mit "PLL" auf sich? Ist das der Taktmultiplikator?

In meinem Datenblatt steht da unter 6.3.2 was ganz anderes.
Es ist da hilfreich einen Link auf das verwendete Datenblatt zu setzen, da gibt es oft unterschiedliche Versionen:
http://www.st.com/content/ccc/resour...DM00141306.pdf
Hier sind die PLLs unter 6.3.11 zu finden.

Die CPU kann mit bis zu 180MHz getaktet werden.
Der Interne Oszillator hat aber nur 16MHz, ein externer Quarz liegt zwischen 4...26 MHz und mit einem externen Takt kann man bis maximal 50MHz takten.

Mit einer PLL kann man nun eine Frequenz vervielfache, aber auch teilen.
Mit einer PLL kann man Frequenzen erzeugen welche in einem ganzzahligen Verhältnis zu einer Referenzfrequenz stehen.

Das Herzstück ist ein VCO (Voltage-Controlled Oscillator, Spannungs-Frequenz Wandler), das Problem bei einem VCO ist, dass seine Frequenzstabilität recht mies ist. es gibt auch hochgenaue Schaltungen, welche den DCF77 (Zeitzeichensender der PTB) verwenden. Nicht nur die Zeit wird von der Atomuhr erzeugt, sondern auch die Trägerfrequenz von 77.5kHz.
Wenn man aber die VCO-Frequenz mit einer stabilen Frequenz, z.B. eines Quarzes, vergleicht und nachregelt, erreicht man die Frequenzkonstanz des Quarzes.
Wenn man die Frequenz des VCOs nun Teilt, liegt die VCO-Frequenz entsprechend höher als die Referenzfrequenz. Als nächstes kann man den Teiler noch einstellbar machen und kann dann eine VCO-Frequenz erzeugen, welche ein ganzzahliges vielfaches der Referenz-Frequenz ist. Hinzu kommt noch, dass die Phasenlag der beiden Frequenzen konstant ist.

Nun kann man den Teiler aber auch an der Referenz-Frequenz anschliessen und entsprechend niedrigeren Frequenzen erzeugen.

f_VCO ist die Frequenz der PLL, da sie am VCO abgegriffen wird.

Dein STM32F446x verwendet mehrere PLLs, dadurch lassen sich die Taktfrequenzen verschiedener Einheiten unabhängig voneinander einstellen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Phasenregelschleife

MfG Peter(TOO)

[White_Fox]

Haha...super, daß bringt mich doch schon wieder viel weiter. Vielen Dank.

Was würde ich ohne euch bloß machen...wie hat man sich solches Wissen eigentlich früher ohne Internet angeeignet, wo man noch nichtmal einfach so ein Datenblatt runterladen konnte? Man hat doch sicherlich nicht 1500 Seiten Dokumentation mit der Post vershickt...? Und wenn, dann sicherlich nur an Firmen...